JP4986959B2

JP4986959B2 - バンドパスフィルタ、これを用いた高周波モジュール及び通信機器装置

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Publication number: JP4986959B2
Application number: JP2008222516A
Authority: JP
Inventors: 哲也岡元
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: JP2010057118A

Description

本発明は、バンドパスフィルタ及びこれを用いた通信機器装置に関するものである。通信機器装置は、例えば、携帯電話、無線ＬＡＮ、ＵＷＢのような無線通信機器に好適に用いることができる。

従来から、通信機器装置にはバンドパスフィルタが用いられている。通過帯域の外側で入力信号を減衰させる減衰極を備えたバンドパスフィルタを用いることにより、所定の通過帯域における良好な通信が可能となる。そのため、大きな減衰量が得られるバンドパスフィルタが求められている。

そこで、特許文献１に記載のように、誘電体層が積層されてなる積層体と、この積層体の１つの層間に相互に電磁界結合するように互い違いに配置され、１／４波長共振器として機能する帯状の４つの共振電極と、最前段の共振電極及び最後段の共振電極の一方端の近傍でアース電位に接続された共振電極結合導体とを備えるバンドパスフィルタが提案されている。特許文献１に記載のバンドパスフィルタは、上記の共振電極結合導体を備えることにより、通過帯域よりも低域側及び高域側における信号の減衰を大きくすることができる。
特開２００８−１１８６１５号公報

しかしながら、近年新しい通信システムが実用化されてきており、従来と比べ、急峻な減衰特性を有するバンドパスフィルタが求められている。特許文献１に記載のバンドパスフィルタを用いた場合であっても、通過帯域よりも低域側及び高域側における信号の減衰には限界がある。また、特許文献１に記載のバンドパスフィルタでは、共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と隣り合う共振電極同士の容量の結合により伝達された信号とを、互いに打ち消し合わせることにより、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成しているため、共振電極を偶数個にしなければならない制約があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来と比較して急峻な減衰特性を有するバンドパスフィルタ並びにこれを用いた無線通信モジュール及び通信機器装置を提供することを目的とする。

本発明のバンドパスフィルタは、第１の誘電体層を含む複数の誘電体層が積層され、積層方向の第１の端部と第２の端部とを有する積層体と、該積層体の前記第１の端部に配設された基準電極と、前記第１の誘電体層の主面上であって前記積層体の第１の側面から該第１の側面と反対側に位置する第２の側面に向かって並設され、それぞれ一方の端部が開放端であるとともに他方の端部が互いに電気的に接続された複数の第１の共振電極と、前記複数の第１の共振電極間にそれぞれ位置して、他方の端部が開放端であるとともに一方の端部が互いに電気的に接続された複数の第２の共振電極とを備えている。そして、前記誘電体層を介して前記第１の共振電極及び前記第２の共振電極よりも前記積層体の第２の端部側に位置し、前記複数の第１の共振電極の一つにおける他方の端部側と前記複数の第２の共振電極の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第１の結合導体と、前記誘電体層を介して前記第１の結合導体よりも前記積層体の第２の端部側に位置し、前記複数の第１の共振電極の他の一つにおける他方の端部側と前記複数の第２の共振電極の他の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第２の結合導体とを更に備え、前記第１の結合導体と前記第２の結合導体とが前記誘電体層を介して立体交差している。

本発明のバンドパスフィルタは、誘電体層を介して第１の共振電極及び第２の共振電極よりも積層体の第２の端部側に位置し、複数の第１の共振電極の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第１の結合導体と、誘電体層を介して第１の結合導体よりも積層体の第２の端部側に位置し、複数の第１の共振電極の他の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極の他の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第２の結合導体とを更に備え、第１の結合導体と第２の結合導体とが誘電体層を介して立体交差していることを特徴としている。

このように、誘電体層を介して立体交差する第１の結合導体と第２の結合導体とを有していることにより、通過帯域の低域側に２つの減衰極を有することができる。この２つの減衰極の周波数を適宜設定することにより、バンドパスフィルタの低域側の減衰特性を急峻なものとすることができる。

以下、本発明のバンドパスフィルタについて図面を用いて詳細に説明する。

図１、２に示すように、本発明の第１の実施形態にかかるバンドパスフィルタ１は、第１の誘電体層３ａを含む複数の誘電体層３が積層され、積層方向の第１の端部５ａと第２の端部５ｂとを有する積層体５と、積層体５の第１の端部５ａに配設された基準電極（第１の基準電極７ａ）と、第１の誘電体層３ａの主面上であって積層体５の第１の側面から第１の側面と反対側に位置する第２の側面に向かって並設され、それぞれ一方の端部が開放端であるとともに他方の端部が互いに電気的に接続された複数の第１の共振電極９と、複数の第１の共振電極９間にそれぞれ位置して、他方の端部が開放端であるとともに一方の端部が互いに電気的に接続された複数の第２の共振電極１１とを備えている。

そして、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第２の端部５ｂ側に位置し、複数の第１の共振電極９の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極１１の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第１の結合導体１３と、誘電体層３を介して第１の結合導体１３よりも積層体５の第２の端部５ｂ側に位置し、複数の第１の共振電極９の他の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極１１の他の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第２の結合導体１５と、を更に備え、第１の結合導体１３と第２の結合導体１５とが誘電体層３を介して立体交差している。

本実施形態におけるバンドパスフィルタ１は、複数の第１の共振電極９の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極１１の一つにおける一方の端部側とをそれぞれ電気的に接続する第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５を更に備えている。そのため、第１の共振電極９と第２の共振電極１１とからなる共振電極が奇数個である場合にも、最も第１の側面側に位置する共振電極（以下、最前段の共振電極ともいう）及び最も第２の側面側に位置する共振電極（以下、最後段の共振電極ともいう）に第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５からなる結合導体を電気的に接続して、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成することができる。

具体的には、本実施形態では、最前段の共振電極である第１の共振電極９ａに第１の結合導体１３が電気的に接続されるとともに最後段の共振電極である第１の共振電極９ｂに第２の結合導体１５が電気的に接続されている。このように、最前段の共振電極及び最後段の共振電極がそれぞれ異なる結合導体に接続されている。そのため、最前段の共振電極及び最後段の共振電極において、結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と隣り合う共振電極同士の容量の結合により伝達された信号とを、互いに打ち消し合わせることができる。結果として、共振電極が奇数個であっても、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成することができる。

結合導体を備えることにより、この結合導体と電気的に接続された２つの共振電極間で誘導性の結合を生じさせることができる。そして、本実施形態のように、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５が上記のように平面視した場合に交差するように配設されていることにより、第１の結合導体１３を介した誘導性の結合による信号の伝達路と第２の結合導体１５を介した誘導性の結合による信号の伝達路が平面視で交差するように形成される。これにより、第１の結合導体１３を備えていることによる減衰極と第２の結合導体１５を備えていることによる減衰極とが形成される。つまり、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方においてそれぞれ２つの減衰極が形成される。従って、バンドパスフィルタ１の低域側の減衰量を大きくすることができるとともに、減衰特性を急峻なものとすることができる。

図２に示すように、共振電極が奇数個であっても、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成することができるが、図３に示すように、共振電極が偶数個であっても、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成することができる。

図３においては、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１が、互い違いとなるように配設されている。また、図３においては、最前段の共振電極が第１の共振電極９であるとともに最後段の共振電極が第２の共振電極１１である。そして、図３においては、最前段の共振電極と最後段の共振電極とが第１の結合導体１３により電気的に接続されている。また、最後段の共振電極よりも第１の側面側に位置する第１の共振電極９ｃと最前段の共振電極よりも第２の側面側に位置する第２の共振電極１１ｃとが第２の結合導体１５により電気的に接続されている。これにより、共振電極が偶数個であっても、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方において減衰極を形成することができる。

また、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、図２に示すように、第１の誘電体層３ａを含む複数の誘電体層３が積層され、積層方向の第１の端部５ａと第２の端部５ｂとを有する積層体５を備えている。本実施形態において、第２の端部５ｂとしては積層体５の下面が対応している。また、第１の端部５ａとしては積層体５の上面が対応している。積層体５及び誘電体層３の形状や寸法は、使用される周波数や用途に応じて設定される。

誘電体層３としては、例えば、セラミック材料のような無機材料及び樹脂材料を用いることができる。具体的には、セラミック材料としては、例えば、アルミナセラミックス、ムライトセラミックス及びガラスセラミックスを用いることができる。また、樹脂材料としては、例えば、四フッ化エチレン―エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン―エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン―エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ）及び四フッ化エチレン―パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）のようなフッ素樹脂、ガラスエポキシ樹脂並びにポリイミドを用いることができる。

本実施形態のバンドパスフィルタ１は、図２に示すように、積層体５の第２の端部５ｂに配設された第２の基準電極７ｂを備えている。また、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、図２に示すように、積層体５の第１の端部５ａに配設された第１の基準電極７ａを備えている。第１の基準電極７ａは、入力配線１７および出力配線１９の第１の端部５ａに露出した部分の周囲を除いた略全面に配置されている。第１の基準電極７ａ及び第２の基準電極７ｂは、アース電位のような基準電位となるよう外部配線（非図示）に接続される。第１の基準電極７ａ及び第２の基準電極７ｂは、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１とともにストリップライン共振器を構成している。

第２の基準電極７ｂとしては、金属材料を用いることができる。具体的には、金属材料としてＣｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ及びこれらの合金を用いることができる。別途形成された第２の基準電極７ｂを積層体５の第２の端部５ｂ上に配設してもよく、これらの金属材料を含有する金属ペーストを積層体５の第２の端部５ｂ上に配設し、焼成することによって第２の基準電極７ｂを形成してもよい。また、これらの金属材料を配設した後にＮｉ，Ａｕメッキを形成してもよい。第１の基準電極７ａ、入力配線１７及び出力配線１９についても、同様の部材を用いればよい。

本実施形態のバンドパスフィルタ１は、図２に示すように、第１の誘電体層３ａの主面上であって積層体５の第１の側面から第１の側面と反対側に位置する第２の側面に向かって並設され、それぞれ一方の端部が開放端であるとともに他方の端部が互いに電気的に接続された複数の第１の共振電極９と、複数の第１の共振電極９間にそれぞれ位置して、他方の端部が開放端であるとともに一方の端部が互いに電気的に接続された複数の第２の共振電極１１とを備えている。

このように、第１の共振電極９と第２の共振電極１１とが、いわゆるインターデジタル型に配置されることにより、第１の共振器電極９と第２の共振電極１１とで強い磁界結合をさせることができる。そのため、それぞれの共振モードにおける共振周波数の間の周波数間隔を広くできる。これにより、バンドパスフィルタ１の通過帯域を広くすることができる。

なお、本実施形態においては、共振電極として、第１の共振電極９を４つ備えるとともに第２の共振電極１１を３つ備えているが、特にこの数に限られるものではなく、さらに多くの共振電極を備えていてもよい。

また、本実施形態のように、第１の誘電体層３ａを平面視した場合に、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１を取り囲むように内部基準電極２１を備えていることが好ましい。このような内部基準電極２１を備えていることにより、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１から発生する電磁波の周囲への漏洩を低減することができるからである。

なお、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１としては、第２の基準電極７ｂと同様の金属材料を用いることができる。

また、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、第１の共振電極９に信号を入力するための入力電極２３及び第２の共振電極１１から信号を出力するための出力電極２５を備えている。入力電極２３には入力配線１７を介して信号が入力される。本実施形態における入力電極２３は、誘電体層３を介して最も第１の側面側に位置する第１の共振電極９ａと対向している。

入力電極２３は、本実施形態のように誘電体層３を介して対向していることが好ましい。これにより、共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失を抑制することができるからである。結果として、通過帯域の全域に渡って平坦で損失の少ない通過特性を有するバンドパスフィルタ１とすることができる。

また、入力電極２３は、最も第１の側面側に位置する第１の共振電極９ａ以外の第１の共振電極９と誘電体層３を介して対向していてもよいが、本実施形態のように最も第１の側面側に位置する第１の共振電極９ａと誘電体層３を介して対向していることが好ましい。

また、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、第２の共振電極１１から信号を出力するための出力電極２５を備えている。出力電極２５からは出力配線１９を介して信号が出力される。本実施形態における出力電極２５は、誘電体層３を介して最も第２の側面側に位置する第２の共振電極１１ｂと対向している。

出力電極２５は、本実施形態のように誘電体層３を介して対向していることが好ましい。これにより、共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失を抑制することができるからである。結果として、通過帯域の全域に渡って平坦で損失の少ない通過特性を有するバンドパスフィルタ１とすることができる。

また、出力電極２５は、最も第２の側面側に位置する第２の共振電極１１ｂ以外の第２の共振電極１１と誘電体層３を介して対向していてもよいが、本実施形態のように最も第２の側面側に位置する第２の共振電極１１ｂと誘電体層３を介して対向していることが好ましい。

なお、入力電極２３及び出力電極２５としては、上記する第２の基準電極７ｂと同様の金属材料を用いることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明をする。

図４に示すように、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、第１の実施形態と比較して、第１の結合導体１３が、最も第１の側面側に位置する第１の共振電極９ａにおける他方の端部側及び最も第２の側面側に位置する第２の共振電極１１ｂの一方の端部側とを電気的に接続され、第２の結合導体１５が、最も第２の側面側に位置する第１の共振電極９ｂにおける他方の端部側及び最も第１の側面側に位置する第２の共振電極１１ａの一方の端部側とを電気的に接続されていることを特徴としている。

このように、最も第１の側面側に位置する第１の共振電極９ａ及び第２の共振電極１１ａと最も第２の側面側に位置する第１の共振電極９ｂ及び第２の共振電極１１ｂに対して第１の結合導体１３又は第２の共振電極１１が電気的に接続されていることにより、各々の隣り合う共振電極同士で容量性の結合により伝達された信号を、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５を介した誘導性の結合により伝達された信号により打ち消すことができる。言い換えれば、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５を介した誘導性の結合により伝達された信号により打ち消されない、隣り合う共振電極同士で容量性の結合により伝達された信号の発生を抑止することができる。結果として、バンドパスフィルタ１の通過特性において、通過帯域の両端近傍における減衰極の形成をより確実なものとすることができる。

また、本実施形態に示すように、積層体５を平面視した場合に、第１の結合導体１３に電気的に接続される第１の共振電極９及び第２の共振電極１１の間には、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１がそれぞれ１つずつ位置していることが好ましい。

より具体的には、本実施形態のように、第１の共振電極９が３つであって、第２の共振電極１１が２つであることが好ましい。これにより、各々の隣り合う共振電極同士で容量性の結合により伝達された信号を、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５を介した誘導性の結合により伝達された信号により打ち消して、通過帯域の両端近傍における減衰極の形成をより確実なものとしつつも、共振電極の数を必要最低限の数に抑えることで、高い減衰特性を有しながらも、バンドパスフィルタ１を小型化することができるからである。

また、第２の結合導体１５が、１つの誘電体層３を介して第１の結合導体１３よりも第２の端部５ｂ側に位置することが好ましい。後述する第３の実施形態と異なり、１つの誘電体層３を介して第１の結合導体１３よりも第２の端部５ｂ側に位置することにより、積層方向に垂直な方向の積層体５の断面積が大きくなることを抑制できるからである。第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５を同一の誘電体層３の主面上に形成した場合、第１の結合導体１３と第２の結合導体１５とが短絡しないように、一方が他方を迂回するように配設されなければならない。これは、積層方向に垂直な方向における積層体５の断面積が大きくなることにつながってしまう。しかしながら、本実施形態のバンドパスフィルタ１においては、第２の結合導体１５が、１つの誘電体層３を介して第１の結合導体１３よりも第２の端部５ｂ側に位置しているため、第１の結合導体１３と第２の結合導体１５の一方が他方を迂回する必要がないので、積層方向に垂直な方向における積層体５の断面積が大きくなることを抑制できる。積層方向に垂直な方向の幅の小さいバンドパスフィルタ１が求められる場合には、本実施形態のバンドパスフィルタ１が有効となる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明をする。

図５に示すように、本実施形態のバンドパスフィルタ１は、第１の誘電体層３ａを含む複数の誘電体層３が積層され、積層方向の第１の端部５ａと第２の端部５ｂとを有する積層体５と、積層体５の第２の端部５ｂに配設された基準電極７（第１の基準電極７ａ）と、第１の誘電体層３ａの主面上であって積層体５の第１の側面から第１の側面と反対側に位置する第２の側面に向かって並設され、それぞれ一方の端部が開放端であるとともに他方の端部が互いに電気的に接続された複数の第１の共振電極９と、複数の第１の共振電極９間にそれぞれ位置して、他方の端部が開放端であるとともに一方の端部が互いに電気的に接続された複数の第２の共振電極１１とを備えている。

そして、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第２の端部５ｂ側に位置し、複数の第１の共振電極９の一つにおける他方の端部側と複数の第２の共振電極１１の一つにおける一方の端部側とをそれぞれ電気的に接続する第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５が同一の誘電体層３上に備えられている。

既に示したように、第１の結合導体１３を介した誘導性の結合による信号の伝達路と第２の結合導体１５を介した誘導性の結合による信号の伝達路とが平面視で交差するように形成されることにより、通過帯域よりも低域側及び高域側の両方においてそれぞれ２つの減衰極を形成することができる。そのため、第１の実施形態に示すように、積層体５を平面視した場合に、第１の結合導体１３と第２の結合導体１５とが交差している必要は必ずしもない。

本実施形態においては、第１の結合導体１３を介した誘導性の結合による信号の伝達路と第２の結合導体１５を介した誘導性の結合による信号の伝達路とが平面視で交差するように、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５が同一の誘電体層３上に備えられている。このように、第１の結合導体１３と第２の結合導体１５とが、異なる誘電体層３上に配設されていないことから、積層体５の厚みを小さくすることができる。厚みの小さいバンドパスフィルタ１が求められる場合には、本実施形態のバンドパスフィルタ１が有効となる。

次に、本発明の高周波モジュール及び無線通信機器について以下に説明する。

図６に示すように、本実施形態の高周波モジュール２７は、上記いずれかに記載のバンドパスフィルタ１と、バンドパスフィルタ１の第１の端部側（図６においては上面側）に配設され、バンプ２９を介してバンドパスフィルタ１と電気的に接続された集積回路３１と、バンドパスフィルタ１の第２の端部側（図６においては下面側）に配設され、バンプ２９を介してバンドパスフィルタ１と電気的に接続されたプリント基板３３とを備えている。

そして、本実施形態の無線通信機器３５は、上記の高周波モジュール２７と、プリント基板３３を介してバンドパスフィルタ１に電気的に接続されたベースバンド部３７と、プリント基板３３を介してバンドパスフィルタ１に電気的に接続されたアンテナ３９とを備えている。

本実施形態の高周波モジュール２７および無線通信機器３５によれば、従来のバンドパスフィルタ１と比較して、上記いずれかに記載の実施形態のバンドパスフィルタ１を用いた場合は、通過帯域の低域側で大きな減衰量を得られるとともに急峻な減衰特性を得られるため、バンドパスフィルタ１を通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少する。これにより、受信感度が向上するとともに、送信信号の不要な信号を効率的に除去することができ、結果として受信感度が高く消費電力が少ない高性能な高周波モジュール２７および無線通信機器３５を得ることができる。

なお、本実施形態においては、集積回路３１が、バンドパスフィルタ１の第１の端部側に配設されるとともにバンプ２９を介してバンドパスフィルタ１と電気的に接続している。また、プリント基板３３が、バンドパスフィルタ１の第２の端部側に配設されるとともにバンプ２９を介してバンドパスフィルタ１と電気的に接続されている。ここで、バンドパスフィルタ１を内蔵した基板を用いて、集積回路３１を、基体の第１の端部側に配設するとともにバンプ２９を介して基体と電気的に接続し、プリント基板３３を、基体の第２の端部側に配設するとともにバンプ２９を介して基体と電気的に接続してもよい。

ＵＷＢのハイバンド規格に用いられるような、通過帯域が７．８〜９．７ＧＨｚのバンドパスフィルタとして、図７に示す実施形態のバンドパスフィルタ１の伝送特性を電磁界シミュレータにて計算した。

図７に示すように、本実施例のバンドパスフィルタ１は、図４に示すバンドパスフィルタ１と比較して、第２の結合導体１５及び入力電極２３が、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第２の端部５ｂ側に位置している。また、第１の結合導体１３及び出力電極２５が、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第１の端部５ａ側に位置している。

さらに、入力電極２３及び出力電極２５は、それぞれ入力配線１７および出力配線１９を介して接続されている。
このように、第１の誘電体層３ａに形成される第１の共振電極９及び第２の共振電極１１を挟んで積層方向に対称な構成とすることにより、バンドパスフィルタとして平面視して略対称な構成とすることができ、本発明のバンドパスフィルタの設計を容易とすることができる。

なお、第２の結合導体１５及び入力電極２３を、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第１の端部５ａ側に位置するように構成するとともに、第１の結合導体１３及び出力電極２５を、誘電体層３を介して第１の共振電極９及び第２の共振電極１１よりも積層体５の第２の端部５ｂ側に位置するように構成しても構わない。

第１の共振電極９及び第２の共振電極１１の共振器の幅は０．３３ｍｍ、共振器の長さは２．３７ｍｍとした。第１の共振電極９及び第２の共振電極１１の共振器間のギャップは、第１の側面より第２の側面へ向ってそれぞれ０．２７ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．２７ｍｍとした。第１の共振電極９と内部基準電極２１の接続部分から第１の共振電極９側へ０．１５ｍｍの位置において、ビアを介して第１の共振電極９を第１の結合導体１３に接続した。また、第２の共振電極１１と内部基準電極２１の接続部分から第２の共振電極１１側へ０．１５ｍｍの位置において、ビアを介して第２の共振電極１１を第１の結合導体１５に接続した。

入力電極２３及び出力電極２５は、第１の共振電極９ａ、９ｂと平面視でみて略同一形状で、誘電体層３を介して対向するように配置した。また、積層体５の厚みは０．９ｍｍとし、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１は積層体５の積層方向中央部に配置した。また、第１の共振電極９及び第２の共振電極１１と、第１の結合導体１３及び第２の結合導体１５との間の誘電体層３の厚みは０．３ｍｍとした。第１の共振電極９及び第２の共振電極１１と、入力電極２３及び出力電極２５との間の誘電体層３の厚みは０．１５ｍｍとした。

また、本実施例におけるバンドパスフィルタとして、積層体５には比誘電率が９．４のガラスセラミックスを用い、第１の共振電極９、第２の共振電極１１、第１の結合導体１３、第２の結合導体１５、入力電極２３、出力電極２５、入力配線１７及び出力配線１９にＡｇメタライズを用いた。

このような図７に示すようなバンドパスフィルタ１の通過特性は、図８の線図に実線の特性曲線で示すようなものとなる。図８に示す線図において、縦軸は挿入損失（単位：ｄＢ）を、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を示す。

図８に示すように、従来のバンドパスフィルタに比べ、低域側に新たに減衰極が発現していることがわかる。また、この減衰極を適切な場所に配置することにより、例えば、携帯電話で使用される周波数０．８〜２．２ＧＨｚ付近において大きな減衰量を得ることができる。

本発明の第１の実施形態におけるバンドパスフィルタを示す斜視図である。図１に示す実施形態の分解斜視図である。本発明の第１の実施形態におけるバンドパスフィルタの他の例を示す分解斜視図である。本発明の第２の実施形態におけるバンドパスフィルタを示す分解斜視図である。本発明の第３の実施形態におけるバンドパスフィルタを示す分解斜視図である。本発明の一実施形態にかかる高周波モジュール及び無線通信機器を示す概念図である。本発明の一実施形態にかかるバンドパスフィルタを示す分解斜視図である。図７に示すバンドパスフィルタの伝送特性の測定結果を示す図である。

符号の説明

１・・・バンドパスフィルタ
３・・・誘電体層
５・・・積層体
５ａ・・・第１の端部
５ｂ・・・第２の端部
７ａ・・・第１の基準電極
７ｂ・・・第２の基準電極
９・・・第１の共振電極
１１・・・第２の共振電極
１３・・・第１の結合導体
１５・・・第２の結合導体
１７・・・入力配線
１９・・・出力配線
２１・・・内部基準電極
２３・・・入力電極
２５・・・出力電極
２７・・・高周波モジュール
２９・・・バンプ
３１・・・集積回路
３３・・・プリント基板
３５・・・無線通信機器
３７・・・ベースバンド部
３９・・・アンテナ

Claims

第１の誘電体層を含む複数の誘電体層が積層され、積層方向の第１の端部と第２の端部とを有する積層体と、
該積層体の前記第１の端部に配設された基準電極と、
前記第１の誘電体層の主面上であって前記積層体の第１の側面から該第１の側面と反対側に位置する第２の側面に向かって並設され、それぞれ一方の端部が開放端であるとともに他方の端部が互いに電気的に接続された複数の第１の共振電極と、
前記複数の第１の共振電極間にそれぞれ位置して、他方の端部が開放端であるとともに一方の端部が互いに電気的に接続された複数の第２の共振電極とを備えたバンドパスフィルタであって、
前記誘電体層を介して前記第１の共振電極及び前記第２の共振電極よりも前記積層体の第２の端部側に位置し、前記複数の第１の共振電極の一つにおける他方の端部側と前記複数の第２の共振電極の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第１の結合導体と、
前記誘電体層を介して前記第１の結合導体よりも前記積層体の第２の端部側に位置し、前記複数の第１の共振電極の他の一つにおける他方の端部側と前記複数の第２の共振電極の他の一つにおける一方の端部側とを電気的に接続する第２の結合導体とを更に備え、
前記第１の結合導体と前記第２の結合導体とが前記誘電体層を介して立体交差していることを特徴とするバンドパスフィルタ。
前記第１の結合導体が、最も前記第１の側面側に位置する第１の共振電極における他方の端部側及び最も前記第２の側面側に位置する第２の共振電極の一方の端部側とを電気的に接続され、前記第２の結合導体が、最も前記第２の側面側に位置する第１の共振電極における他方の端部側及び最も前記第１の側面側に位置する第２の共振電極の一方の端部側とを電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
前記第１の共振電極は３つであって、前記第２の共振電極は２つであることを特徴とする請求項２に記載のバンドパスフィルタ。
前記積層体を平面視した場合に、前記第１の結合導体に電気的に接続される前記第１の共振電極及び前記第２の共振電極の間には、前記第１の共振電極及び前記第２の共振電極がそれぞれ１つずつ位置していることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
前記第２の結合導体は、１つの前記誘電体層を介して前記第１の結合導体よりも第２の端部側に位置することを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
請求項１〜５のいずれかに記載のバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの第１の端部及び第２の端部に配設されたバンプと、前記バンドパスフィルタの第２の端部側に配設され、前記バンプを介して前記バンドパスフィルタと電気的に接続された集積回路と、前記バンドパスフィルタの前記第１の端部側に配設され、バンプを介して前記バンドパスフィルタと電気的に接続されたプリント基板とを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
請求項６に記載の高周波モジュールと、前記プリント基板を介して前記バンドパスフィルタに電気的に接続されたベースバンド部と、前記プリント基板を介して前記バンドパスフィルタに電気的に接続されたアンテナとを備えたことを特徴とする通信機器装置。